[發(fā)明專利]一種全固態(tài)電池及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010149151.9 | 申請(qǐng)日： | 2020-03-06 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111009682A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-04-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馮玉川;李崢;何泓材;周柯;王丹丹;楊帆 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 清陶（昆山）能源發(fā)展有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/0525 | 分類號(hào)： | H01M10/0525;H01M10/056;H01M4/13;H01M10/058 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 215334 江蘇省蘇州市昆山開(kāi)發(fā)區(qū)前*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 固態(tài) 電池 及其 制備 方法 | ||
1.一種全固態(tài)電池，其特征在于，所述全固態(tài)電池包括正極、負(fù)極和位于所述正極和負(fù)極之間的固態(tài)電解質(zhì)，所述負(fù)極包括第一負(fù)極和第二負(fù)極，所述第二負(fù)極位于第一負(fù)極的側(cè)面，所述固態(tài)電解質(zhì)包括第一固態(tài)電解質(zhì)和第二固態(tài)電解質(zhì)，所述第一固態(tài)電解質(zhì)位于正極和第一負(fù)極之間，第二固態(tài)電解質(zhì)位于正極和第二負(fù)極之間，所述第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度大于所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度；
所述第二負(fù)極位于第一負(fù)極的兩側(cè)；
所述第一負(fù)極與第二負(fù)極相接；
所述第一負(fù)極的橫截面積大于每個(gè)所述第二負(fù)極的橫截面積使得第二負(fù)極與正極之間的距離大于第一負(fù)極與正極之間的距離；
所述第一負(fù)極的厚度大于每個(gè)所述第二負(fù)極的厚度；
所述第一固態(tài)電解質(zhì)的厚度低于每個(gè)第二固態(tài)電解質(zhì)的厚度；
所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度和第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度均大于負(fù)極的表面粗糙度且所述第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度與第二負(fù)極的粗糙度的差值大于所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度與第一負(fù)極的粗糙度的差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池，其特征在于，所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度的數(shù)值范圍為0.1-30μm；
所述第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度的數(shù)值范圍為0.1-50μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全固態(tài)電池，其特征在于，第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度的數(shù)值范圍是10-15μm。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的全固態(tài)電池，其特征在于，所述正極和負(fù)極中的集流體材料獨(dú)立地包括鋁、銅、鎳或鋅中的任意一種或至少兩種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全固態(tài)電池，其特征在于，所述正極的正極活性物質(zhì)層中包括正極活性物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全固態(tài)電池，其特征在于，所述負(fù)極的負(fù)極活性物質(zhì)層中包括負(fù)極活性物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池，其特征在于，位于所述正極和負(fù)極之間的固態(tài)電解質(zhì)的材料包括硫化物固體電解質(zhì)材料、氧化物固體電解質(zhì)材料或聚合物固體電解質(zhì)材料中的任意一種或至少兩種的組合；
位于所述正極和負(fù)極之間的所述第一固態(tài)電解質(zhì)的厚度為10-300μm。
8.一種如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的全固態(tài)電池的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
（1）將正極活性物質(zhì)層原料混合后涂布在正極集流體上，得到正極；
（2）將固態(tài)電解質(zhì)漿料涂布在所述正極上，形成第一固態(tài)電解質(zhì)和第二固態(tài)電解質(zhì)，使所述第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度大于所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度，得到正極-固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合極片；
（3）將負(fù)極活性物質(zhì)層原料混合后涂布在負(fù)極集流體上，得到第一負(fù)極和第二負(fù)極，將步驟（2）所述正極-固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合極片與第一負(fù)極和第二負(fù)極貼合，得到所述全固態(tài)電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中還包括在所述正極的正極活性物質(zhì)層上涂布涂層；
步驟（2）中，使所述第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度大于所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度的方法為選擇材料種類和/或表面處理；
所述表面處理包括噴砂、研磨、輥壓或涂覆中的任意一種或至少兩種的組合；
所述制備方法還包括對(duì)步驟（1）所述正極和/或步驟（3）所述第一負(fù)極和第二負(fù)極進(jìn)行粗糙度調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
（1）將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電材料和粘合材料混合后用涂布機(jī)涂布在正極集流體鋁箔上，干燥，得到正極；
（2）將固態(tài)電解質(zhì)漿料涂布在所述正極上，干燥，形成第一固態(tài)電解質(zhì)和第二固態(tài)電解質(zhì)，通過(guò)表面處理使所述第二固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度大于所述第一固態(tài)電解質(zhì)的粗糙度，得到正極-固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合極片；
（3）將負(fù)極活性物和粘結(jié)劑混合后用涂布機(jī)涂布在銅箔上，干燥，得到第一負(fù)極和第二負(fù)極，將步驟（2）所述正極-固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合極片與第一負(fù)極和第二負(fù)極貼合，得到所述全固態(tài)電池。
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